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今夜,微信启动图片首次变脸:看“风云四号”拍摄国产地球图片

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2017-09-25 18:22

正文

今天(25日)晚上,腾讯微信启动页首次变脸,由之前的美国卫星拍摄的“蓝色弹珠”替换成由“风云四号”拍摄的地球图景。

这也是6年来微信启动页面首次发生变化,启动页背景中的地球图片由非洲大陆上空视角,变化为了我们的祖国上空。

“ 风云四号” 作为我国新一代静止轨道气象卫星,是我国气象卫星从跟跑、并跑转向领跑的实现者和见证者。而此次微信启动页呈现“风云四号”拍摄照片,正是向祖国取得重大科技成就的一次献礼。



换图前(左)和换图后(右)


腾讯科技9月25日表示,本月25日至28日期间,用户在微信启动时,可以欣赏到由“风云四号”从太空拍摄的最新气象云图。


事实上,6年来微信启动页中选用的照片素材是NASA在全世界范围公开的第一张完整的地球照片,名为“蓝色弹珠”,这是人类第一次从太空中看到地球的全貌。画面中所显示的是非洲大陆。关于选用这张照片作为素材的原因,微信团队透露称:“非洲大陆是人类文明的起源地,我们将非洲上空的云图作为启动页的背景图,也希望将‘起源’之意赋予启动页面。 而此次展示‘风云四号’拍摄画面,也是寓意从‘人类起源’到‘华夏文明’的历史发展,旨在向亿万微信用户展示我国大好河山风貌。”




像我们我们这么厉害的公众号当然不能止步于发布消息。“风云四号”气象卫星扫描成像辐射计副主任设计师、中科院上海技术物理研究所副研究员 沈霞将 带我们好好了解一下全身国产“中华牌”的“风云四号”。



真正的地球风云


看到风云两个字,你会想到什么?有人会想到“风起云涌”这个词语,也有人会想到“风云人物”,当然也有人脑海中浮现的是《风云雄霸天下》的场景。


下图所示是 真正的地球风云 ,这是去年12月11日发射的风云四号气象卫星上面的扫描成像辐射计拍摄的地球24小时的云图,赤道附近有一块亮斑在移动,那是太阳在海洋上面的倒影。



这样一张在我们眼里看来非常普通的图片,在科学家眼里将会是一组庞大的数据,想要看懂那张图,就要 先从光说起

那些我们看不见的光


大自然对人类并没有特别的优待,我们肉眼可见的光只在光谱中占了很小的一部分,还有很多光是我们看不见的。但对于那些我们看不见的光,可以用仪器把它们拍出来。




大家比较了解的比如说X光还有红外线,沈霞为大家分享了一个有关红外线的小实验。


这是一个普通的文件袋,把手放到上面按一小会儿之后用手机和红外热像仪分别拍了两张照片,后者的照片中出现了手的形状,这是因为什么呢?


其实红外线是对温度敏感的波段,手按在上面的时候就对这个文件袋的局部进行了加热,让手印的地方温度比周围高,所以热象仪就把它拍出来了。那么既然红外线对温度敏感,能不能用热像仪和红外线的这个原理对物体的温度进行测量呢?答案是肯定的。



下面这些图从第二张开始是风云四号辐射计拍摄的一些不同波段的图,每一张图代表一种单色光,但实际上其中的可见光只有前面的两张,后面就是近红外还有红外的图片,每一张图片上面的一个像素点都可以推导出一个具体的温度,跟实际温度比,误差小于一度。



这些单色图还可以用来做合成,最开始那张地球风云图就是由前面三个波段的图片合成的。如果拿第一张第二张和第四张合成会看到一张冰云图,蓝色的部分是冰云,温度低于零度的,而白色的就是普通的常温云,把二者区分开来对天气预报有很大的作用。



下面这张合成图是对孟加拉湾北部的一个雾霾监测图,在这张图中灰色的是雾霾,白色的是云还有雪。



三足鼎立的美欧中气象卫星


那么风云四号气象卫星在国际上到底处在一个什么样的水平呢? 要评价风云四号的水平,主要还是要看装在卫星平台上的仪器的性能。


美国的GOES-16,它上面装载的主要仪器叫ABI,欧洲的MTG上面装载的是FCI,而我们风云四号上面的是辐射计,辐射计我们可以简单理解为给地球拍照的仪器。


这三个系列美欧中可以说是三足鼎立,如果单从辐射计的角度来看,它的性能指标比美国的ABI和欧洲的FCI要略差了那么一点,但是风四上面还装载了另外一台重量级的仪器,就是大气垂直探测仪,是世界上第一个在地球静止轨道首发的大气垂直探测仪器。







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